Dataset Previews

First, initialize by adding tools and declare floating type

using GriddingMachine
using PkgUtility
using Plots
using Plots.PlotMeasures

ENV["GKSwstype"]="100";
FT = Float32;
# use this to fix the problem in generated preview.jl file
F1 = joinpath(@__DIR__, "../../Artifacts.toml");
F2 = joinpath(@__DIR__, "../../../Artifacts.toml");
GRIDDINGMACHINE_ARTIFACTS = (isfile(F1) ? F1 : F2);

predownload_artifact.(["GPP_MPI_v006_1X_8D", "GPP_VPM_v20_1X_8D",
                       "NPP_MODIS_1X_1Y", "canopy_height_20X_1Y",
                       "clumping_index_12X_1Y", "clumping_index_2X_1Y_PFT",
                       "land_mask_ERA5_4X_1Y", "leaf_area_index_4X_1M",
                       "leaf_chlorophyll_2X_7D", "leaf_traits_2X_1Y",
                       "river_maps_4X_1Y", "SIF_TROPOMI_740_1X_1M",
                       "surface_data_2X_1Y", "tree_density_12X_1Y",
                       "wood_density_2X_1Y"],
                      GRIDDINGMACHINE_ARTIFACTS);

#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   
-=#=#   #   #                                                                 

                                                                           0.0%
                                                                           0.1%
                                                                           0.5%
#                                                                          1.5%
####                                                                       5.9%
###########                                                               15.9%
##################                                                        25.5%
#########################                                                 34.8%
###############################                                           44.3%
######################################                                    53.8%
##########################################                                58.9%
###############################################                           66.3%
#####################################################                     73.9%
#########################################################                 79.4%
###########################################################               82.1%
################################################################          89.7%
####################################################################      94.7%
#######################################################################   99.9%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.0%
                                                                           0.1%
                                                                           0.5%
#                                                                          1.7%
####                                                                       6.3%
########                                                                  12.3%
#############                                                             18.7%
##################                                                        25.4%
#######################                                                   32.6%
#############################                                             40.3%
###################################                                       48.7%
#########################################                                 57.7%
################################################                          67.3%
#######################################################                   76.4%
#############################################################             86.0%
##################################################################        92.5%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

######################                                                    30.9%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.4%
#                                                                          1.6%
#####                                                                      7.4%
###################                                                       27.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           1.0%
###                                                                        4.9%
###############                                                           21.9%
######################################################                    75.7%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

#                                                                          2.0%
########                                                                  11.7%
#################                                                         24.5%
#####################################################################     96.5%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

##                                                                         3.0%
#########                                                                 13.3%
#################################                                         46.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.2%
                                                                           1.2%
#                                                                          2.5%
#####                                                                      7.4%
##################                                                        26.0%
#########################################################                 80.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.2%
#                                                                          1.5%
##                                                                         2.9%
#####                                                                      8.3%
####################                                                      28.9%
#################################################################         90.9%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           1.0%
####                                                                       6.8%
##########                                                                14.6%
######################################                                    54.1%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.3%
#                                                                          1.8%
##                                                                         3.7%
#######                                                                   10.2%
###########################                                               37.9%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.1%
                                                                           0.7%
                                                                           1.3%
##                                                                         3.7%
#########                                                                 12.7%
#############################                                             40.9%
#####################################################                     73.9%
#####################################################                     74.9%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.0%
                                                                           0.1%
                                                                           0.2%
                                                                           0.8%
##                                                                         3.3%
#####                                                                      7.7%
########                                                                  11.8%
##########                                                                15.2%
#############                                                             18.3%
##############                                                            20.6%
################                                                          23.0%
#################                                                         24.8%
###################                                                       26.5%
####################                                                      28.3%
#####################                                                     30.0%
######################                                                    31.8%
########################                                                  33.6%
#########################                                                 35.4%
##########################                                                37.2%
############################                                              39.0%
#############################                                             40.9%
##############################                                            42.8%
################################                                          44.6%
#################################                                         46.5%
##################################                                        48.4%
####################################                                      50.3%
#####################################                                     52.2%
######################################                                    54.1%
########################################                                  56.1%
#########################################                                 57.9%
###########################################                               59.8%
############################################                              61.8%
#############################################                             63.7%
###############################################                           65.7%
################################################                          67.7%
##################################################                        69.7%
###################################################                       71.7%
####################################################                      73.6%
######################################################                    75.4%
#######################################################                   77.3%
#########################################################                 79.3%
##########################################################                81.4%
############################################################              83.4%
#############################################################             85.4%
##############################################################            87.3%
################################################################          89.3%
#################################################################         91.3%
###################################################################       93.3%
####################################################################      95.3%
######################################################################    97.3%
#######################################################################   99.4%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.1%
                                                                           1.0%
##                                                                         3.3%
#########                                                                 13.1%
####################################                                      51.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

#                                                                          2.8%
#######                                                                   10.8%
#############################                                             40.3%
######################################################################## 100.0%

Then, define a function to plot the dataset

function preview_data(ds::GriddedDataset{FT}, ind::Int)
    # preview data
    return heatmap(view(ds.data,:,:,ind)',
                   origin="lower",
                   aspect_ratio=1,
                   xticks=[],
                   yticks=[],
                   c=:viridis,
                   size=(700,300),
                   framestyle=:none)
end

function preview_data(ds::GriddedDataset{FT}, ind::Int, clim::Tuple)
    # preview data
    return heatmap(view(ds.data,:,:,ind)',
                   origin="lower",
                   aspect_ratio=1,
                   xticks=[],
                   yticks=[],
                   c=:viridis,
                   clim=clim,
                   size=(700,300),
                   framestyle=:none)
end

preview_data (generic function with 2 methods)

Leaf level datasets

Leaf chlorophyll content

LCH_LUT = load_LUT(LeafChlorophyll{FT}());
mask_LUT!(LCH_LUT, FT[0,Inf]);
LCH_LUT = regrid_LUT(LCH_LUT, Int(size(LCH_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(LCH_LUT.data,3)
    preview_data(LCH_LUT, i, (0,80));
end
gif(anim, fps=5)

Leaf nitrogen content

LNC_LUT = load_LUT(LeafNitrogen{FT}());
mask_LUT!(LNC_LUT, FT[0,Inf]);
LNC_LUT = regrid_LUT(LNC_LUT, Int(size(LNC_LUT.data,2)/180));
preview_data(LNC_LUT, 1)

Leaf phosphorus content

LPC_LUT = load_LUT(LeafPhosphorus{FT}());
mask_LUT!(LPC_LUT, FT[0,Inf]);
LPC_LUT = regrid_LUT(LPC_LUT, Int(size(LPC_LUT.data,2)/180));
preview_data(LPC_LUT, 1)

Specific leaf area

SLA_LUT = load_LUT(LeafSLA{FT}());
mask_LUT!(SLA_LUT, FT[0,Inf]);
SLA_LUT = regrid_LUT(SLA_LUT, Int(size(SLA_LUT.data,2)/180));
preview_data(SLA_LUT, 1)

Vcmax

VCM_LUT = load_LUT(VcmaxOptimalCiCa{FT}());
mask_LUT!(VCM_LUT, FT[0,Inf]);
VCM_LUT = regrid_LUT(VCM_LUT, Int(size(VCM_LUT.data,2)/180));
preview_data(VCM_LUT, 1)

Stand level datasets

Canopy height

CHT_LUT = load_LUT(CanopyHeightGLAS{FT}());
mask_LUT!(CHT_LUT, FT[0,Inf]);
CHT_LUT = regrid_LUT(CHT_LUT, Int(size(CHT_LUT.data,2)/180));
preview_data(CHT_LUT, 1)

Clumping index

# global clumping index
CLI_LUT = load_LUT(ClumpingIndexMODIS{FT}(), "12X", "1Y");
mask_LUT!(CLI_LUT, FT[0,1]);
CLI_LUT = regrid_LUT(CLI_LUT, Int(size(CLI_LUT.data,2)/180));
preview_data(CLI_LUT, 1, (0.4,1))

# global clumping index per PFT
CLI_LUT = load_LUT(ClumpingIndexPFT{FT}());
mask_LUT!(CLI_LUT, FT[0,1]);
CLI_LUT = regrid_LUT(CLI_LUT, Int(size(CLI_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(CLI_LUT.data,3)
    preview_data(CLI_LUT, i, (0.4,1));
end
gif(anim, fps=1)

Gross primary productivity

# GPP MPI
anim = @animate for year ∈ 2001:2019, i ∈ 1:46
    GPP_LUT = load_LUT(GPPMPIv006{FT}(), year, "1X", "8D");
    mask_LUT!(GPP_LUT, FT[-100,Inf]);
    preview_data(GPP_LUT, i, (0,10));
end
gif(anim, fps=20)

# GPP VPM
anim = @animate for year ∈ 2000:2019, i ∈ 1:46
    @show year;
    GPP_LUT = load_LUT(GPPVPMv20{FT}(), year, "1X", "8D");
    mask_LUT!(GPP_LUT, FT[-100,Inf]);
    preview_data(GPP_LUT, i, (0,10));
end
gif(anim, fps=20)

Leaf area index

LAI_LUT = load_LUT(LAIMonthlyMean{FT}());
LAI_LUT = regrid_LUT(LAI_LUT, Int(size(LAI_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(LAI_LUT.data,3)
    preview_data(LAI_LUT, i, (0,6));
end
gif(anim, fps=1)

Net primary productivity

NPP_LUT = load_LUT(NPPModis{FT}());
mask_LUT!(NPP_LUT, FT[-Inf,1e19]);
NPP_LUT = regrid_LUT(NPP_LUT, Int(size(NPP_LUT.data,2)/180));
NPP_LUT.data .*= 1e9;
preview_data(NPP_LUT, 1)

Sun induced fluorescence

SIF_LUT = load_LUT(SIFTropomi740{FT}(), 2018, "1X", "1M");
mask_LUT!(SIF_LUT, FT[-100,100]);
anim = @animate for i ∈ 1:12
    preview_data(SIF_LUT, i, (0,3.5));
end
gif(anim, fps=3)

Tree density

TDT_LUT = load_LUT(TreeDensity{FT}(), "12X", "1Y");
mask_LUT!(TDT_LUT, FT[0,Inf]);
TDT_LUT = regrid_LUT(TDT_LUT, Int(size(TDT_LUT.data,2)/180));
preview_data(TDT_LUT, 1, (0, 150000))

Wood density

TDT_LUT = load_LUT(WoodDensity{FT}());
mask_LUT!(TDT_LUT, FT[0,Inf]);
TDT_LUT = regrid_LUT(TDT_LUT, Int(size(TDT_LUT.data,2)/180));
preview_data(TDT_LUT, 1)

Land surface

Land elevation

ELE_LUT = load_LUT(LandElevation{FT}());
mask_LUT!(ELE_LUT, FT[0,Inf]);
ELE_LUT = regrid_LUT(ELE_LUT, Int(size(ELE_LUT.data,2)/180));
preview_data(ELE_LUT, 1)

Land mask

LMK_LUT = load_LUT(LandMaskERA5{FT}());
LMK_LUT = regrid_LUT(LMK_LUT, Int(size(LMK_LUT.data,2)/180));
preview_data(LMK_LUT, 1)

River flood plain height

FLD_LUT = load_LUT(FloodPlainHeight{FT}());
mask_LUT!(FLD_LUT, FT[0,Inf]);
FLD_LUT = regrid_LUT(FLD_LUT, Int(size(FLD_LUT.data,2)/180));
preview_data(FLD_LUT, 1)

River height

RVH_LUT = load_LUT(RiverHeight{FT}());
mask_LUT!(RVH_LUT, FT[0,Inf]);
RVH_LUT = regrid_LUT(RVH_LUT, Int(size(RVH_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVH_LUT, 1)

River width

RVW_LUT = load_LUT(RiverWidth{FT}());
mask_LUT!(RVW_LUT, FT[0,Inf]);
RVW_LUT = regrid_LUT(RVW_LUT, Int(size(RVW_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVW_LUT, 1)

River length

RVL_LUT = load_LUT(RiverLength{FT}());
mask_LUT!(RVL_LUT, FT[0,Inf]);
RVL_LUT = regrid_LUT(RVL_LUT, Int(size(RVL_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVL_LUT, 1)

River manning coefficient

RVM_LUT = load_LUT(LandMaskERA5{FT}());
RVM_LUT = regrid_LUT(RVM_LUT, Int(size(RVM_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVM_LUT, 1)

River unit catchment area

UCA_LUT = load_LUT(UnitCatchmentArea{FT}());
UCA_LUT = regrid_LUT(UCA_LUT, Int(size(UCA_LUT.data,2)/180));
preview_data(UCA_LUT, 1)

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